KR101695103B1 - Pulsed arc welding method - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 스패터의 저감 효과를 얻으면서, 팁 마모의 억제를 실현하는 것이 가능한 고전류 펄스 아크 용접 방법을 제공한다. 해결 수단으로서, 실드 가스를 이용하여 펄스 아크 용접을 실행하는 방법으로서, 상기 펄스 아크 용접의 펄스 전류에 있어서, 펄스 피크 전류를 550~950A, 펄스 베이스 전류를 550A 이하, 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이를 200~600A, 또한 펄스 주파수를 50~200㎐로 하여 펄스 아크 용접을 실행한다.The present invention provides a high-current pulse arc welding method capable of achieving suppression of tip abrasion while obtaining a reduction effect of a spatter. As a means for solving the problem, there is provided a method for performing pulse arc welding using a shielding gas, the pulse arc welding method comprising the steps of: setting a pulse peak current to 550 to 950 A, a pulse base current to 550 A or less, Pulse arc welding is performed with a difference of 200 to 600 A and a pulse frequency of 50 to 200 Hz.

Description

펄스 아크 용접 방법{PULSED ARC WELDING METHOD}[0001] PULSED ARC WELDING METHOD [0002]

본 발명은 펄스 아크 용접 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 고전류로 용접을 실행하는 펄스 아크 용접 방법에 관한 것이다The present invention relates to a pulse arc welding method. More particularly, the present invention relates to a pulse arc welding method for performing welding at high current

수송기 및 건설 기계 등의 분야에서 적용되는 용접에서는, 소모 전극식 가스 실드 아크 용접을 이용하여, 필릿이나 개선 내를 1층 또는 다층 용접하는 경우가 많다. 그러한 용접시, 고품질화와 고능률화는 항상 요구되고 있다.In the field of welding applied to the field of transportation, construction equipment, etc., the fillet and the improvement are often welded by one layer or multi-layer using consumable electrode type gas-shielded arc welding. In such welding, high quality and high efficiency are always required.

고능률화에 대해서는, 고전류를 이용하여 와이어 용융 속도를 증가시키는 수법이 이용되고 있다. 그러나, 고전류에 수반하여, 스패터가 다량으로 발생하기 때문에, 용접 부위의 외관이 손상되어, 품질의 저하를 초래할 수 있고, 스패터를 제거하는 공정의 수고가 증대하여, 생산 효율을 저하시켜 버린다.As for high efficiency, a method of increasing the wire melting rate using a high current is used. However, since a large amount of spatter is generated in association with high currents, the appearance of the welded portion may be damaged, resulting in deterioration of the quality, and the labor of the step of removing the spatter is increased, and the production efficiency is lowered .

또한, 종래는, 일반적으로 소모 전극으로서 솔리드 와이어가 이용되고 있지만, 상기 고전류를 이용하여 와이어 용융 속도를 증가시키는 수법에 있어서는, 400A 이상의 고전류로 용접하면, 로테이팅 이행(rotating transfer)이라 불리는 용적 이행 형태를 보인다. 이러한 이행은, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 급전 팁으로부터 아크 발생점까지의 와이어 돌출부(1)에 있어서, 줄(Joule) 발열이 과대해지고, 연화·용접된 와이어가 그 선단부로부터 연신하고, 아크 중에 발생하는 아크압 또는 플라즈마 기류에 의해서, 그 선단 용융부(2)가 아크(4)를 따라서 회전하면서 이행한다. 이 때, 이탈한 용적의 대부분이 주위로 비산되게 되고, 이 때 스패터 발생량은 현저하게 된다.Conventionally, a solid wire is generally used as a consumable electrode. However, in the method of increasing the wire melting rate using the high current, when welding is performed at a high current of 400 A or more, a volume transfer called rotating transfer . As shown in Fig. 1A, in this transition, the joule heat generation becomes excessive in the wire protruding portion 1 from the feed tip to the arc generation point, and the softened and welded wire is stretched from its tip end portion, The distal end fused portion 2 is rotated along the arc 4 by an arc pressure or a plasma current generated during the arc. At this time, most of the displaced volume is scattered around, and the amount of spatter generated at this time becomes remarkable.

또한, 용적의 이행 형태에는, 로테이팅 이행 이외에도, 예를 들면, 도 1b에 도시하는 바와 같은 와이어 돌출부(1)의 외경보다 큰 용적(3)이 반발하면서 이행하는 글로블러 이행(globular transfer)이 있다. 또한, 도 1c에 도시하는 바와 같은 와이어 돌출부(1)의 외경보다 작은 용적(3)이 이행하는 스프레이 이행(spray transfer) 등이 있다. 글로블러 이행(도 1b 참조)에서는, 대립(大粒) 스패터가 다량으로 발생한다. 스프레이 이행(도 1c 참조)에서는, 스패터의 발생량이 적어지게 된다. 따라서, 스패터 발생량의 저감에는, 스프레이 이행과 같이, 용적의 이행을 안정화시키는 것이 중요해진다.In addition to the rotation transition, for example, a globular transfer in which the volume 3 larger than the outer diameter of the wire projection 1 as shown in Fig. 1 (b) have. Further, there is a spray transfer in which the volume 3 smaller than the outer diameter of the wire projection 1 shown in Fig. 1C shifts. In the globulin transition (see Fig. 1B), large amounts of large spatter are generated. In the spray transfer (see FIG. 1C), the amount of spatters generated is reduced. Therefore, in order to reduce the amount of spatter generated, it is important to stabilize the transition of the volume, such as spray transfer.

한편, 고전류를 이용한 가스 실드 아크 용접 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1 내지 3에서는, 이하와 같은 용접 방법이 제안되고 있다.On the other hand, as a gas shield arc welding method using a high current, for example, in Patent Documents 1 to 3, the following welding methods have been proposed.

특허문헌 1에서는, 솔리드 와이어를 전극 와이어로서 이용하고, 40~70체적%의 아르곤, 25~60체적%의 헬륨, 3~10체적%의 이산화탄소, 0.1~1체적%의 산소를 함유하는 4종 혼합 가스를 실드 가스로서 이용하는 것에 의해서, 고용착량을 얻는 용접 방법이 제안되어 있다.In Patent Document 1, solid wires are used as electrode wires, and four kinds of wires each containing 40 to 70% by volume of argon, 25 to 60% by volume of helium, 3 to 10% by volume of carbon dioxide and 0.1 to 1% There has been proposed a welding method for obtaining a solid solution weight by using a mixed gas as a shielding gas.

특허문헌 2에서는, 슬러그계 플럭스 코어드 와이어를 전극 와이어로서 이용하고, 또한 탄산 가스를 실드 가스로서 이용하고, 300A/㎟ 이상의 전류 밀도로 용접하는 것에 의해서, 고용착량을 얻는 동시에 슬래그에 의한 비드 평활 효과도 얻어지는 용접 방법이 제안되어 있다.In Patent Document 2, by employing a slag flux cored wire as an electrode wire and using carbon dioxide gas as a shielding gas and welding at a current density of 300 A / mm 2 or more, A welding method in which an effect is also obtained is proposed.

특허문헌 3에서는, 플럭스 코어드 와이어를 이용하여 펄스 아크 용접을 실행할 때, 그 펄스 전류에 있어서, 펄스 피크 전류 밀도, 펄스 베이스 전류 밀도, 및 평활 전류 밀도 등을 각각 특정 범위로 하여 용접하는 고전류 밀도 가스 실드 아크 용접 방법이 제안되어 있다.Patent Literature 3 discloses a technique of performing pulse arc welding using a flux cored wire in which a high peak current density, a pulse base current density, a smooth current density, A gas shielded arc welding method has been proposed.

일본 특허 공개 제 1984-45084 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 1984-45084 일본 특허 공개 제 1991-169485 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 1991-169485 일본 특허 공개 제 2011-218437 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-218437

특허문헌 1에 개시된 용접 방법에 있어서는, 스프레이 이행을 안정화시키는 것을 목적으로 하고 있다. 그러나, 전류 밀도가 더욱 높아진 경우의 로테이팅 이행을 개선할 때까지는 이르지 못하여, 다량의 스패터를 발생시킨다는 문제가 있다.The welding method disclosed in Patent Document 1 aims at stabilizing the spray transfer. However, there is a problem in that a large amount of spatter is generated because the spinning performance can not be improved until the rotation density is further improved when the current density is further increased.

또한, 특허문헌 2에 개시된 용접 방법에 있어서는, 탄산 가스를 실드 가스로서 이용하여, 직류로 용접을 실행하기 때문에, 용적의 이행 형태는 글로블러 이행이 되고, 대립 스패터가 대량으로 발생한다는 문제가 있다.Further, in the welding method disclosed in Patent Document 2, since the welding is carried out by using DC as the shielding gas, carbon dioxide gas is used as the shield gas, and therefore the mode of the volume is shifted to the globuler and a large amount of counter- have.

특허문헌 3에는, 해당 문헌에 개시된 용접 방법에 의해서, 고용착량을 얻으면서, 대폭적인 스패터 저감을 실현하는 것이 가능해지며, 그 결과, 종래 이상의 고능률 용접을 실현할 수 있는 동시에, 용접 공정의 능률이 향상되는 취지가 기재되어 있다In Patent Document 3, it is possible to realize a remarkable spatter reduction while obtaining a solid solution weight by the welding method disclosed in the document, and as a result, it is possible to realize a high-efficiency welding which is higher than that of the prior art, And the effect of the improvement is described

그렇지만, 고전류의 펄스 아크 용접은, 아크 길이의 변동이 커서, 아크가 불안정해지기 쉽다. 이러한 아크가 불안정해지기 쉽다는 실정으로부터, 미세한 스패터나 비드 외관 불량 등이 발생하기 쉬워, 품질의 저하를 초래하는 일이 있다. 또한, 고전류의 펄스 아크 용접 때문에, 소모 전극(이하, 「용접 와이어」라 칭하는 경우가 있음)으로 통전을 실행하는 콘택트 팁의 주변이 고온이 되어, 그 팁의 접촉면이 마모되기 쉬워진다는 실정이 존재한다. 이러한 팁의 접촉면의 마모(이하, 「팁 마모」라 칭하는 경우가 있음)의 양이 많아지면, 용접하는 목표 위치의 어긋남이 발생하거나, 팁의 교환이 빈번해져, 작업 능률의 저하를 초래한다. 상기 실정으로부터, 고전류로 고능률 용접을 실행하는 경우는, 아크를 안정시켜, 스패터, 및 콘택트 팁의 마모를 억제하는 것이 요구된다.However, high-current pulse arc welding has a large fluctuation of the arc length, and the arc tends to become unstable. From the fact that such an arc tends to become unstable, fine spatter or bad appearance of the bead tends to occur, resulting in a deterioration in quality. In addition, due to the high-current pulse arc welding, the periphery of the contact tip that energizes with a consumable electrode (hereinafter also referred to as " welding wire ") becomes hot and the contact surface of the tip becomes susceptible to wear exist. If the amount of abrasion of the contact surface of such a tip (hereinafter also referred to as " tip abrasion ") is increased, misalignment of the target position to be welded occurs, frequent exchanging of the tip occurs, and the work efficiency is lowered. From the above, it is required to stabilize the arc and to suppress the wear of the spatter and the contact tip when high-efficiency welding is performed at a high current.

그래서 본 발명은, 스패터의 저감 효과를 얻으면서, 팁 마모의 억제를 실현할 수 있는 고전류 펄스 아크 용접 방법을 제공하는 것을 주 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a high-current pulse arc welding method capable of suppressing tip abrasion while obtaining a reduction effect of a spatter.

본 발명은, 실드 가스를 이용하여 펄스 아크 용접을 실행하는 방법으로서, 상기 펄스 아크 용접의 펄스 전류에 있어서, 펄스 피크 전류를 550~950A, 펄스 베이스 전류를 550A 이하, 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이를 200~600A, 및 펄스 주파수를 50~200㎐로 하여 용접하는 펄스 아크 용접 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for performing pulse arc welding using a shielding gas, wherein a pulse peak current is 550 to 950 A, a pulse base current is 550 A or less, a pulse peak current and a pulse base current And the pulse frequency is set to 50 to 200 Hz.

또한, 이러한 펄스 아크 용접 방법에서는, 상기 펄스 주파수와, 상기 펄스 아크 용접에 이용하는 소모 전극의 송급 속도의 관계가 하기 수학식 1을 만족해도 좋다.In this pulse arc welding method, the relationship between the pulse frequency and the feeding speed of the consumable electrode used in the pulse arc welding may satisfy the following expression (1).

[수학식 1][Equation 1]

1.50(㎜/1펄스) ≤ 송급 속도(㎜/초)/펄스 주파수(펄스 횟수/초) ≤ 9.00(㎜/1펄스)1.50 (mm / 1 pulse) ≤ feeding speed (mm / sec) / pulse frequency (pulse number / sec) ≤ 9.00 (mm /

상기 펄스 아크 용접에 이용하는 용접 전원의 외부 특성의 기울기를, -14.0~-4.0(V/100A)의 범위로 해도 좋다.The slope of the external characteristic of the welding power source used for the pulse arc welding may be set in the range of -14.0 to -4.0 (V / 100A).

상기 실드 가스로서, CO2 : 0~40체적% 및 O2 : 0~10체적%이고, 잔부가 Ar 및 불순물로 이루어지는 Ar 가스 또는 Ar 함유 혼합 가스를 이용해도 좋다.As the shielding gas, an Ar gas or an Ar-containing mixed gas containing 0 to 40% by volume of CO 2 and 0 to 10% by volume of O 2 and the remainder of Ar and impurities may be used.

본 발명에 의하면, 스패터의 저감 효과를 얻으면서, 팁 마모의 억제를 실현하는 것이 가능한 고전류 펄스 아크 용접 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a high-current pulse arc welding method capable of suppressing tip abrasion while obtaining a reduction effect of spatters.

도 1a는 용접에 있어서의 용적의 이행 형태의 일종인 로테이팅 이행을 도시하는 모식도,
도 1b는 용접에 있어서의 용적의 이행 형태의 일종인 글로블러 이행을 도시하는 모식도,
도 1c는 용접에 있어서의 용적의 이행 형태의 일종인 스프레이 이행을 도시하는 모식도,
도 2는 본 발명에 따른 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에 이용할 수 있는 용접 장치의 일례를 모식적으로 도시하는 구성도,
도 3은 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에 있어서의 펄스 파형의 명칭을 도시하는 모식도,
도 4는 종래의 펄스 MAG 용접의 펄스 주파수와 스패터량의 관계의 일례를 도시하는 모식도(출전 : NSWelding, 기술 정보, 용접 Q&A, [online], [2014년 8월 1일 검색], 인터넷<URL: http:/www.welding.nssmc.com/tech/qa/q026/qa026.html>),
도 5는 아크 길이의 자기 제어 작용을 갖는 정전압 특성을 나타내는 도면(출전 : 일반 사단법인 일본 용접 협회 전기용접기 부회편 「아크 용접의 세계」 산보출판(産報出版), 2008년 4월 15일, p11-13),
도 6은 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에 호적하게 이용되는 수냉 용접 토치를 설명하기 위한 용접 토치의 구성예를 도시하는 모식도,
도 7a는 실시예에 있어서의 시험예 No. 1에 있어서의 시간-아크 전압의 파형도,
도 7b는 실시예에 있어서의 시험예 No. 32에 있어서의 시간-아크 전압의 파형도,
도 8a는 실시예에 있어서의 시험예 No. 1에서 얻어진 비드 외관을 촬영한 도면 대용 사진,
도 8b는 실시예에 있어서의 시험예 No. 32에서 얻어진 비드 외관을 촬영한 도면 대용 사진.
FIG. 1A is a schematic view showing a rotation transition, which is a type of a transition form of volume in welding;
Fig. 1B is a schematic diagram showing a globuler transition, which is a type of a mode of transfer of a volume in welding;
Fig. 1C is a schematic view showing spray transfer, which is a type of transfer of the volume in welding;
Fig. 2 is a schematic view showing an example of a welding apparatus usable in the pulse arc welding method according to the embodiment of the present invention. Fig.
3 is a schematic diagram showing the name of a pulse waveform in the pulse arc welding method of the present embodiment,
Fig. 4 is a schematic diagram showing an example of the relationship between the pulse frequency and the amount of spatters in the conventional pulse MAG welding (NSWelding, technical information, welding Q & A, [online], [search on August 1, 2014] : http: /www.welding.nssmc.com/tech/qa/q026/qa026.html>),
FIG. 5 is a graph showing a constant voltage characteristic having an arc length self-controlling action (Exhibit: Japan Welding Association Electric Welding Machine Association "World of Arc Welding" published by Aichi Publishing Co., Ltd., April 15, p11-13),
Fig. 6 is a schematic view showing a configuration example of a welding torch for explaining a water-cooled welding torch used for the pulse arc welding method of the present embodiment,
Fig. 7A is a graph showing the results of Test Example No. 1 in Example. Fig. 1 shows the waveform of the time-arc voltage in Fig.
Fig. 7B is a graph showing the results of Test Example No. 3 in the example. Fig. The waveform of the time-arc voltage at 32,
Fig. 8A is a graph showing the results of Test Example No. 1 in Example. Fig. 1, a photograph of the bead appearance obtained in Example 1,
Fig. 8B is a graph showing the results of the test example No. 1 in the example. Fig. 32 is a photograph of the bead appearance taken from the viewpoint of the present invention.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the embodiments described below.

우선, 본 발명에 따른 펄스 아크 용접 방법에 이용할 수 있는 용접 장치에 대하여 설명한다. 그러한 용접 장치로서는, 펄스 아크 용접을 실행하는 용접 장치이면, 특별히 한정되지 않고, 종래의 가스 실드 아크 용접에 이용되고 있는 용접 장치를 이용할 수 있다.First, a welding apparatus usable in the pulse arc welding method according to the present invention will be described. Such a welding apparatus is not particularly limited as far as it is a welding apparatus for performing pulse arc welding, and a welding apparatus used for conventional gas shield arc welding can be used.

예를 들면, 도 2에 도시하는 바와 같이 용접 장치(100)는, 소모 전극(108)과 이 소모 전극(108)의 외주부에 실드 가스를 공급하는 실드 가스 노즐(도시하지 않음)을 선단에 구비하는 용접 토치(106)와, 용접 토치(106)가 선단에 장착되고, 이 용접 토치(106)를 피용접재(107)의 용접선을 따라서 이동시키는 로봇(104)과, 용접 토치(106)에 소모 전극(108)을 공급하는 와이어 공급부(101)와, 와이어 공급부(101)를 거쳐서 소모 전극(108)에 펄스 전류를 공급하여 소모 전극(108)과 피용접재(107) 사이에서 펄스 아크를 발생시키는 용접 전원부(102)와, 용접 전원부(102)의 펄스 전류를 제어하는 전원 제어부(103)를 구비한다. 또한, 용접 장치(100)는 용접 토치(106)를 이동시키기 위한 로봇 동작을 제어하는 로봇 제어부(105)를 추가로 구비해도 좋다. 또한, 전원 제어부(103) 및 로봇 제어부(105)는 CPU, ROM, RAM, HDD, 입출력 인터페이스 등을 구비하고 있다.2, the welding apparatus 100 includes a consumable electrode 108 and a shield gas nozzle (not shown) for supplying a shield gas to the outer peripheral portion of the consumable electrode 108 at the front end A robot 104 for moving the welding torch 106 along the welding line of the welding material 107 and a welding torch 106 for welding the welding torch 106 to the welding torch 106 A pulse current is supplied to the consumable electrode 108 via the wire supply unit 101 to supply the consumable electrode 108 and a pulse arc is generated between the consumable electrode 108 and the material to be welded 107 And a power source control section 103 for controlling the pulse current of the welding power source section 102. The power source control section 103 controls the pulse current of the welding power source section 102, The welding apparatus 100 may further include a robot control unit 105 for controlling the robot operation for moving the welding torch 106. [ The power control unit 103 and the robot control unit 105 are provided with a CPU, a ROM, a RAM, an HDD, an input / output interface, and the like.

본 발명에 따른 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 상술한 용접 장치(100)에 있어서의 용접 전원부(102)와 같은, 용접 전원의 제어부에서의 펄스 전류의 제어를 소정 조건으로 실행한다. 구체적으로는, 펄스 전류의 범위 및 펄스의 주파수를 특정 범위로 규정한다.In the pulse arc welding method according to the embodiment of the present invention, the control of the pulse current in the control section of the welding power source, such as the welding power source section 102 in the welding apparatus 100 described above, is executed under predetermined conditions. Specifically, the range of the pulse current and the frequency of the pulse are defined as a specific range.

이하, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에 대하여 설명한다.The pulse arc welding method of the present embodiment will be described below.

본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법은, 실드 가스를 이용하여 펄스 아크 용접을 실행하는 방법에 있어서, 이 펄스 아크 용접의 펄스 전류에 대하여, 펄스 피크 전류를 550~950A 및 펄스 베이스 전류를 550A 이하로 하는 동시에, 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이를 200~600A로 하고, 또한 펄스 주파수를 50~200㎐로 하여 용접한다.The pulse arc welding method of the present embodiment is a method of performing pulse arc welding using a shielding gas in which pulsed peak current is set to 550 to 950 A and pulse base current is set to 550 A or less At the same time, the difference between the pulse peak current and the pulse base current is set to 200 to 600 A, and the pulse frequency is set to 50 to 200 Hz.

본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서 규정하는 펄스 파형은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 펄스 전원을 이용하여 제작되는 직사각형 또는 사다리꼴의 반복되는 파형이다(도 3에서는 직사각형인 경우를 예시하고 있음). 그리고, 본 발명에서는, 직사각형 또는 사다리꼴의 상저(上底) 부분의 시간을 펄스 피크 기간(Tp), 하저(下底) 부분의 시간을 펄스 베이스 기간(Tb), 각각의 전류를 펄스 피크 전류(Ip) 및 펄스 베이스 전류(Ib)로 하고, 평균 전류(Ia)는 용접 전류의 시간 적분을 시간적으로 평균화한 것으로 한다. 즉, 직사각형파인 경우, Ia=(Ip·Tp+Ib·Tb)/(Tp+Tb)가 된다. 또한, 1초간의 펄스 횟수(1파장이 반복되는 횟수)를 펄스 주파수로 한다.The pulse waveform specified in the pulse arc welding method of the present embodiment is a repeated waveform of a rectangular or trapezoidal shape produced by using a pulse power source as shown in Fig. 3 (the case of a rectangle in Fig. 3 is exemplified) . In the present invention, the time of the upper peak portion of the rectangular or trapezoid is defined as the pulse peak period Tp and the time of the lower bottom portion is defined as the pulse base period Tb, Ip) and the pulse base current Ib, and the average current Ia is obtained by temporally averaging the time integral of the welding current. That is, in the case of a rectangular wave, Ia = (Ip 占 Tp + Ib 占 Tb) / (Tp + Tb). The number of pulses for one second (the number of times one wavelength is repeated) is set as a pulse frequency.

또한, 상기 펄스 파형은, 상술한 직사각형 또는 사다리꼴의 형태를 반복하는 파형 이외에도, 예를 들어 삼각파 및 톱니파, 및 정현파(여현파) 등의 파형이어도 좋다.The pulse waveform may be, for example, a waveform of a triangular wave, a saw tooth wave, or a sinusoidal wave (sine wave) in addition to the waveform repeating the rectangular or trapezoidal shape described above.

전술과 같이 펄스 아크 용접 방법에서는, 전류가 낮은 펄스 베이스 기간(Tb) 및 펄스 피크 기간(Tp)에 생성된 용적을 펄스 피크 전류(Ip)의 전자력에 의해서 이탈시키는 방법이다. 이러한 펄스 아크 용접 방법은, 부적절한 펄스 조건이거나, 용적의 이탈 타이밍이 정상시로부터 벗어나면, 스패터가 증가되거나, 아크가 편향되어, 비드 외관이 조악해지거나 한다. 예를 들면, 펄스 피크 전류(Ip)가 낮은 경우에는 아크의 경직성이 얻어지지 않고, 펄스 피크 기간(Tp) 중에 아크가 편향되는 일이 있다. 또한, 펄스 베이스 전류(Ib)가 높은 경우에는, 펄스 베이스 전류(1b)의 아크압에 의해서, 용적이 비산하여, 스패터가 증가하는 일이 있다. 특히 고전류 용접의 경우는, 로테이팅 이행이 되기 쉽기 때문에, 적정한 펄스 조건을 얻는 것이 곤란하며, 또한 팁의 마모 속도도 빠르다.As described above, in the pulse arc welding method, the volume generated in the pulse base period Tb and the pulse peak period Tp in which the current is low is deviated by the electromagnetic force of the pulse peak current Ip. Such a pulse arc welding method causes an increase in the spatter, deflection of the arc, and coarseness of the bead appearance if the pulse timing is inappropriate or the timing of the departure of the volume from the normal time. For example, when the pulse peak current Ip is low, the stiffness of the arc can not be obtained, and the arc may be deflected during the pulse peak period Tp. When the pulse base current Ib is high, the volume is scattered by the arc pressure of the pulse base current 1b, and the spatter may increase. Particularly, in the case of high current welding, it is difficult to obtain suitable pulse conditions since the rotation is likely to be performed, and the tip wear rate is also high.

본 발명자들은, 상술한 펄스 파형과 그것에 대응하는 현상을 감안하여, 고전류의 펄스 아크 용접에 있어서, 스패터를 저감하고, 또한 팁 마모를 억제할 수 있는 방법을 예의 검토했다. 그 결과, 본 발명자들은, 다음에 설명하는 지견을 얻어, 적정한 펄스 조건을 얻기 위한 인자로서, 펄스 주파수에 주목하여, 펄스 주파수 등의 적정 범위를 발견했다.The inventors of the present invention have studied the method of reducing the spatter and suppressing the tip abrasion in high-current pulse arc welding in view of the above-described pulse waveform and the phenomenon corresponding thereto. As a result, the inventors of the present invention have found the following explanations and found an appropriate range such as a pulse frequency, paying attention to the pulse frequency as a factor for obtaining an appropriate pulse condition.

종래의 펄스 MAG 용접의 펄스 주파수는, 도 4에 예시되는 바와 같이, 펄스 주파수가 높아질수록, 스패터량이 낮아지는 경향이 있으므로, 일반적으로 250~350㎐의 펄스 주파수를 채용하고 있었다.As shown in Fig. 4, the pulse frequency of conventional pulse MAG welding generally employs a pulse frequency of 250 to 350 Hz because the amount of spatter tends to decrease as the pulse frequency increases.

그러나, 고전류로 용접을 실행하는 경우, 일반적인 펄스 주파수로 실행하면, 매우 높은 펄스 피크 전류(Ip)와 낮은 펄스 베이스 전류(Ib)가 고속으로 교대되기 때문에, 종래보다 아크 길이가 변동하기 쉬워서, 선단 용융부에 가해지는 아크압의 변동이 커진다. 그 때문에, 로테이팅 이행이 조장되어, 아크 편향이 발생한다. 또한, 단순히 펄스 피크 전류(Ip)를 낮추고, 펄스 베이스 전류(Ib)를 높이는 것에 의해, 평균 전류를 맞춰도 펄스 피크 전류(Ip)시의 아크의 경직성이 요구되지 않아, 아크가 편향되거나, 용적 이행 주기가 불규칙하게 되어, 용적의 이탈 타이밍을 목표로 하는 경우도 있으므로, 호적한 방법이라고는 말할 수 없다. 또한, 아크의 경직성이란, 아크에 작용하는 전자 압력차에 의해서 발생하는 플라즈마 기류의 영향에 의해, 아크가 지향성을 가지는 현상이며, 전류가 높을수록 강한 지향성을 나타낸다.However, in the case of performing welding with a high current, the arc length is more likely to fluctuate than in the prior art because a very high pulse peak current (Ip) and a low pulse base current (Ib) The fluctuation of the arc pressure applied to the molten portion becomes large. Therefore, the rotation transition is promoted, and arc deflection occurs. Further, by simply lowering the pulse peak current Ip and raising the pulse base current Ib, even if the average current is matched, the stiffness of the arc at the pulse peak current Ip is not required, and the arc is deflected, The transition period becomes irregular, and sometimes the timing of departing the volume is aimed at, so it can not be said that this is a convenient method. The stiffness of an arc is a phenomenon in which an arc has directivity due to the influence of a plasma current generated by an electron pressure difference acting on an arc, and the higher the current, the stronger the directivity.

또한, 콘택트 팁의 마모 형태는, 펄스 피크 전류(Ip)시에 용접 와이어와 콘택트 팁의 접촉점의 저항열에 의해서, 팁의 면이 용해되어, 펄스 베이스 전류(Ib)시에 용접 와이어에 응착되어 마모되는 「응착 마모」이다. 따라서, 콘택트 팁은 콘택트 팁 자체의 온도, 펄스 피크 전류값, 펄스 주파수(펄스 피크 전류(Ip)의 횟수)가 높을수록 마모되기 쉬운 경향이 있기 때문에, 고전류의 용접에서, 종래의 일반적인 주파수로 실행하면 특히 마모가 커진다.In addition, the wear profile of the contact tip is such that the surface of the tip is dissolved by the heat of resistance of the contact point between the welding wire and the contact tip at the time of the pulse peak current Ip and is adhered to the welding wire at the time of the pulse base current Ib, Adhesion wear ". Therefore, since the contact tip tends to wear more as the temperature of the contact tip itself, the pulse peak current value, and the pulse frequency (the number of times of the pulse peak current Ip) become higher, The wear is particularly large.

한편, 고전류 용접을 200㎐ 이하의 주파수로 실행하면, 펄스 베이스 기간(Tb)을 길게 보증할 수 있기 때문에, 아크 길이의 급격한 변동을 억제할 수 있어, 아크 편향을 억제할 수 있다. 또한, 펄스 베이스 기간(Tb) 내에서는, 용적에 가해지는 아크압이 작기 때문에, 펄스 피크 기간(Tp)에 커진 용적의 움직임을 억제할 수 있고, 결과적으로 로테이팅 이행을 억제할 수 있다. 또한, 팁 마모에 관해서도, 펄스 주파수가 낮고, 또한 펄스 베이스 기간(Tb)에 팁의 냉각 효과가 기대되기 때문에, 팁 마모가 작아진다.On the other hand, if the high-current welding is performed at a frequency of 200 Hz or less, the pulse base period Tb can be guaranteed for a long time, so that abrupt fluctuation of the arc length can be suppressed and arc deflection can be suppressed. In addition, since the arc pressure applied to the volume is small in the pulse base period Tb, the movement of the volume increased in the pulse peak period Tp can be suppressed, and as a result, the rotation transition can be suppressed. Also, with respect to tip abrasion, the tip frequency is low and the cooling effect of the tip is expected in the pulse base period Tb, so that the tip wear is reduced.

그래서, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 펄스 주파수를 200㎐ 이하로 규정한다. 이하, 펄스 주파수 등의 규정 범위에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Thus, in the pulse arc welding method of the present embodiment, the pulse frequency is defined as 200 Hz or less. Hereinafter, the specified range of the pulse frequency and the like will be described in more detail.

[펄스 주파수 : 50~200㎐][Pulse frequency: 50 to 200 Hz]

펄스 주파수가 200㎐를 초과하면, 아크 길이가 변동하여, 스패터의 증가, 비드 외관의 불량, 및 팁 마모의 증가를 초래할 우려가 있다. 한편, 펄스 주파수가 50㎐ 미만이면, 펄스 피크 기간(Tp)이 길어져, 이러한 기간에, 스패터의 증가 또는 비드 외관의 불량이 발생할 우려가 있다.If the pulse frequency exceeds 200 Hz, the arc length may fluctuate, which may result in an increase in spatter, a failure in bead appearance, and an increase in tip wear. On the other hand, if the pulse frequency is less than 50 Hz, the pulse peak period (Tp) becomes longer, and the increase of the spatter or the bead appearance may occur in such a period.

따라서, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 펄스 주파수는 50~200㎐의 범위로 규정된다.Therefore, in the pulse arc welding method of the present embodiment, the pulse frequency is defined in the range of 50 to 200 Hz.

또한, 이러한 펄스 주파수에 있어서의 전류 범위에 대해서는, 펄스 피크 기간(Tp)의 펄스 피크 전류(Ip)를 550~950A, 및 펄스 베이스 기간(Tb)의 펄스 베이스 전류(Ib)를 550A 이하로 규정하는 동시에, 펄스 피크 전류(Ip)와 펄스 베이스 전류(Ib)의 차이를 200~600A로 규정한다. 이와 같은 전류 범위에서 용접을 실행하는 것에 의해서, 펄스 피크 기간(Tp)의 아크가 경직성을 가지며, 아크의 편향이 생기기 어려워진다. 이것에 의해, 전자력(핀치력)이 와이어 용융 선단부를 매끄럽게 이탈시키는 안정된 용적 이행이 되기 때문에, 스패터의 발생량을 극히 작게 할 수 있다. 또한, 펄스화에 의한 용착량의 향상 효과도 얻어진다.Regarding the current range at such a pulse frequency, the pulse peak current Ip in the pulse peak period Tp is set to 550 to 950 A, and the pulse base current Ib in the pulse base period Tb is set to 550 A or less And the difference between the pulse peak current Ip and the pulse base current Ib is defined as 200 to 600 A. By performing the welding in such a current range, the arc of the pulse peak period Tp has rigidity and the arc deflection becomes difficult to occur. As a result, the electromagnetic force (pinch force) smoothly displaces the wire melting tip portion, and the stable volume transition can be made, so that the amount of spatter generated can be made extremely small. Further, an effect of improving the deposition amount by pulsing is also obtained.

[펄스 피크 전류 : 550~950A][Pulse peak current: 550 to 950 A]

펄스 피크 전류(Ip)가 550A 미만이면, 아크 경직성이 불충분할 뿐만 아니라, 펄스화에 의한 용착량 향상 효과를 얻기 어렵다. 또한, 펄스 피크 전류(Ip)가 950A를 초과하면, 과대한 전류에 의해, 와이어 용융 선단부에 가해지는 아크압이 커져, 용융부가 변형하는 것에 의해, 아크 편향이 발생한다. 그 결과, 아크가 불안정하게 되어, 스패터의 발생량이 증가하는 일이 있다. 또한, 팁 마모가 증가하는 일이 있다. 따라서, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 펄스 피크 전류(Ip)는 550~950A의 범위로 규정된다.If the pulse peak current Ip is less than 550 A, not only the arc stiffness is insufficient, but also the effect of improving the deposition amount by pulsation is difficult to obtain. If the pulse peak current Ip exceeds 950 A, an arc current is applied to the wire fusing tip portion due to an excessive current, and the molten portion deforms to cause arc deflection. As a result, the arc becomes unstable, and the amount of generated spatters may increase. In addition, tip wear may increase. Therefore, in the pulse arc welding method of the present embodiment, the pulse peak current Ip is defined in the range of 550 to 950 A.

본 실시형태에 있어서는, 용착량의 향상을 기대할 수 있는 관점에서, 펄스 피크 전류(Ip)는 바람직하게는 600A 이상으로 한다. 또한, 아크를 안정시켜, 스패터의 발생량을 제어하는 관점에서, 펄스 피크 전류(Ip)는 바람직하게는 900A 이하, 보다 바람직하게는 850A 이하로 한다.In the present embodiment, the pulse peak current Ip is preferably 600 A or more, from the viewpoint that improvement of the deposition amount can be expected. From the viewpoint of stabilizing the arc and controlling the amount of spatter generated, the pulse peak current Ip is preferably 900 A or less, and more preferably 850 A or less.

[펄스 베이스 전류 : 550A 이하][Pulse base current: 550A or less]

펄스 베이스 전류(Ib)가 550A를 초과하면, 펄스 베이스 기간(Tb)에 있어서의 용적으로의 아크압이 과대해지므로, 아크가 불안정하게 되어, 스패터의 발생량이 증가하는 일이 있다. 따라서, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 펄스 베이스 전류(Ib)는 550A 이하로 규정된다.If the pulse base current Ib exceeds 550 A, the arc pressure to the volume in the pulse base period Tb becomes excessive, so that the arc becomes unstable and the amount of generated spatter may increase. Therefore, in the pulse arc welding method of the present embodiment, the pulse base current Ib is defined to be 550 A or less.

본 실시형태에서는, 아크를 안정시켜, 스패터의 발생을 억제하는 관점에서, 펄스 베이스 전류(Ib)는 바람직하게는 500A 이하로 한다. 펄스 베이스 전류(Ib)의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 펄스 피크 전류(Ip)와 펄스 베이스 전류(Ib)의 차이가 후술하는 규정 범위 내로 되기 쉽도록, 펄스 베이스 전류(Ib)는 바람직하게는 50A 이상, 보다 바람직하게는 100A 이상으로 한다.In this embodiment, from the viewpoint of stabilizing the arc and suppressing the generation of spatter, the pulse base current Ib is preferably 500 A or less. The lower limit value of the pulse base current Ib is not particularly limited but the pulse base current Ib is preferably 50 A or less so that the difference between the pulse peak current Ip and the pulse base current Ib can be within the specified range, Or more, more preferably 100 A or more.

[펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이 : 200~600A][Difference between pulse peak current and pulse base current: 200 ~ 600A]

펄스 피크 전류(Ip)와 펄스 베이스 전류(Ib)의 차이가 200A 미만이면, 펄스 베이스 기간(Tb)에 있어서의 용적으로의 아크압이 과대해지므로, 불안정한 아크를 유발하여, 스패터의 발생량이 증가하는 일이 있다. 또한, 펄스 피크 전류(Ip)와 펄스 베이스 전류(Ib)의 차이가 600A를 초과하면, 와이어의 용융 선단부에 가해지는 아크압이 커지게 되어, 용융부가 변형하는 것에 의해서, 아크 편향이 발생한다. 그 결과, 아크가 불안정하게 되어, 스패터의 발생량이 증가하는 일이 있다.When the difference between the pulse peak current Ip and the pulse base current Ib is less than 200A, the arc pressure to the volume in the pulse base period Tb becomes excessive, so that an unstable arc is generated, There is an increase. If the difference between the pulse peak current Ip and the pulse base current Ib exceeds 600 A, the arc pressure applied to the melting tip of the wire becomes large, and the molten part deforms, causing arc deflection. As a result, the arc becomes unstable, and the amount of generated spatters may increase.

본 실시형태에서는, 아크 안정성의 관점에서, 펄스 피크 전류(Ip)와 펄스 베이스 전류(Ib)의 차이는 바람직하게는 220A 이상으로 한다. 또한, 스패터의 발생량을 억제하는 관점에서, 펄스 피크 전류(Ip)와 펄스 베이스 전류(Ib)의 차이는 바람직하게는 550A 이하, 보다 바람직하게는 500A 이하로 한다.In this embodiment, the difference between the pulse peak current Ip and the pulse base current Ib is preferably 220 A or more, from the viewpoint of arc stability. The difference between the pulse peak current Ip and the pulse base current Ib is preferably 550 A or less, more preferably 500 A or less, from the viewpoint of suppressing the amount of spatter generated.

(송급 속도/펄스 주파수)(Feed speed / pulse frequency)

또한, 전술과 같이, 펄스 아크 용접은 용적의 이탈 타이밍이 어긋나면, 스패터 발생량의 증가나, 비드 외관의 불량을 초래할 우려가 있다. 따라서, 전술한 규정 용접 조건에 부가하여, 펄스 아크 용접에 이용하는 소모 전극(용접 와이어)의 송급 속도(㎜/초)를 호적한 범위로 하는 것에 의해서, 용적 이행의 제어, 스패터 발생량의 저감 및 아크의 안정을 도모할 수 있는 것으로 고려된다.In addition, as described above, pulse arc welding may cause an increase in the amount of spatters to be generated and deterioration of the appearance of the beads if the displacement timing of the volume is deviated. Therefore, by controlling the feed rate (mm / sec) of the consumable electrode (welding wire) used for the pulse arc welding to a predetermined range in addition to the above-described prescribed welding conditions, control of volume transition, It is considered that the arc can be stabilized.

그러나, 호적한 송급 속도는 펄스 주파수에 의해서 변경되기 때문에, 해당 송급 속도(㎜/초)를 펄스 주파수(펄스 횟수/초)로 나눈 송급 속도(㎜/초)/ 펄스 주파수(횟수/초)로 하고, 1파장당의 송급 속도로서 호적한 범위를 규정한다.However, since the feed speed of the host is changed by the pulse frequency, the feeding speed (mm / second) divided by the pulse frequency (number of pulses per second) / pulse frequency (times / second) And specifies the range of the feed rate per wavelength.

송급 속도(㎜/초)/펄스 주파수(펄스 횟수/초)의 관계가 1.50(㎜/1펄스) 이상이면, 아크 길이를 일정하게 유지할 수 있어, 보다 아크의 안정화에 기여할 수 있다. 한편, 송급 속도(㎜/초)/펄스 주파수(펄스 횟수/초)의 관계가 9.00(㎜/1펄스) 이하이면, 과도하게 단락(短絡)되는 일없이, 아크 길이를 일정하게 유지할 수 있어, 스패터의 증가를 회피하는 것이 가능해진다If the relationship between the feeding speed (mm / sec) and the pulse frequency (number of pulses / sec) is 1.50 (mm / 1 pulse) or more, the arc length can be kept constant and more contributing to stabilization of the arc. On the other hand, if the relation between the feeding speed (mm / sec) and the pulse frequency (pulse number / sec) is 9.00 (mm / 1 pulse) or less, the arc length can be kept constant without being excessively short- It becomes possible to avoid the increase of the spatter

따라서, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 펄스 주파수와, 소모 전극의 공급 속도는 하기 수학식 1을 만족하는 관계인 것이 바람직하다.Therefore, in the pulse arc welding method of the present embodiment, it is preferable that the pulse frequency and the supply speed of the consumable electrode satisfy the following expression (1).

[수학식 1][Equation 1]

1.50(㎜/1펄스) ≤ 송급 속도(㎜/초)/펄스 주파수(펄스 횟수/초) ≤ 9.00(㎜/1펄스)1.50 (mm / 1 pulse) ≤ feeding speed (mm / sec) / pulse frequency (pulse number / sec) ≤ 9.00 (mm /

송급 속도/ 펄스 주파수는, 아크를 안정시키는 관점에서, 1.70(㎜/1펄스) 이상인 것이 보다 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.00(㎜/1펄스) 이상으로 한다. 또한, 스패터의 발생량을 억제하는 관점에서, 송급 속도/펄스 주파수는 8.80(㎜/1펄스) 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.The feeding speed / pulse frequency is preferably 1.70 (mm / 1 pulse) or more, more preferably 2.00 (mm / 1 pulse) or more from the viewpoint of stabilizing the arc. From the viewpoint of suppressing the amount of spatter generated, it is more preferable to set the feeding speed / pulse frequency to 8.80 (mm / 1 pulse) or less.

(외부 특성)(External characteristic)

고전류의 펄스 용접의 경우, 펄스 피크 전류(Ip)의 아크압에 의해서, 용융지(溶融池)의 요동이 격렬해지기 때문에, 아크 길이가 크게 변동한다. 아크 길이의 변동을 억제하기 위해, 아크 용접기의 용접 전원의 부하 전압과 부하 전류의 관계를 나타내는 외부 특성의 기울기를 완만하게 함으로써, 전류의 변화를 둔감하게 하여, 아크 길이의 변동을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 한편, 외부 특성의 기울기를 과잉으로 크게 하면, 아크 길이의 자기 제어 작용이 손실될 우려가 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 그 용접에 이용하는 용접 전원의 외부 특성(출력 특성)을 정전압 특성으로 하는 것이 바람직하며, 또한 그 외부 특성의 기울기를 후술하는 소정의 범위로 하는 것이 바람직하다.In the case of high-current pulse welding, the arc peak of the pulse peak current Ip makes the oscillation of the melting pores vigorous, and the arc length largely fluctuates. The slope of the external characteristic indicating the relationship between the load voltage and the load current of the welding power source of the arc welding machine is moderated to suppress the variation of the arc length so that the change of the current is made insensitive and the fluctuation of the arc length is suppressed more effectively . On the other hand, if the slope of the external characteristic is increased excessively, there is a fear that the self-controlling action of the arc length is lost. Therefore, in the pulse arc welding method of the present embodiment, it is preferable that the external characteristic (output characteristic) of the welding power source used for the welding be set to the constant voltage characteristic, and the inclination of the external characteristic is set to a predetermined range desirable.

또한, 아크 길이의 자기 제어 작용이란, 도 5에 도시되는 바와 같이, 아크 길이가 lO로부터 lS로 짧아지면, 전류는 IO로부터 IS로 증대되기 때문에, 소모 전극(용접 와이어)의 용융 속도가 증가하여 아크 길이를 길게 하도록 작용하고, 아크 길이는 원래의 길이 lO로 되돌려진다. 반대로 아크 길이가 lO로부터 lL로 길어지면, 전류는 IO로부터 IL로 감소하여, 소모 전극(용접 와이어)의 용융 속도를 저하시키기 때문에, 아크 길이는 역시 원래의 길이 lO로 되돌아가는 것과 같은 아크 길이가 자동으로 제어되는 현상을 가리킨다. 이것은, 외부 특성의 기울기가 완만할수록 효과가 나타난다. 이하에, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에 있어서의 외부 특성의 기울기의 호적한 범위와 그 이유를 설명한다.In addition, self-regulating action of the arc length is, as shown in Figure 5, when the arc length is shortened to l S from l O, current is molten, the consumable electrode (welding wire), since the increase in I S from the I O It acts to hold the speed increases the arc length and the arc length is returned to its original length l of O. Conversely when the arc length is lengthened by l L from l O, current is due to the decrease in I L from the I O, lowering the melting rate of the consumable electrode (welding wire), the arc length is also returned to the original length l O of The same arc length is automatically controlled. This is because the slope of the external characteristic is more gradual. The following is a description of the range and the reason for the inclination of the external characteristic in the pulse arc welding method of the present embodiment.

외부 특성의 기울기가 -4.0(V/100A) 이하인 경우, 고전류의 펄스 아크 용접시의 큰 전류 변화를 제어하여, 아크 길이의 변동을 억제하기 쉽다. 또한, 외부 특성의 기울기가 -14.0(V/100A) 이상인 경우, 아크의 자기 제어 작용을 가져서, 아크 길이의 변동을 억제할 수 있다.When the slope of the external characteristic is -4.0 (V / 100A) or less, fluctuation of the arc length can be suppressed by controlling a large current change at the time of high-current pulse arc welding. Further, when the slope of the external characteristic is -14.0 (V / 100A) or more, the arc has a self-controlling action, and the variation of the arc length can be suppressed.

따라서, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 외부 특성의 기울기는 -14.0~-4.0(V/100A)의 범위로 하는 것이 바람직하다.Therefore, in the pulse arc welding method of the present embodiment, the slope of the external characteristic is preferably set in the range of -14.0 to -4.0 (V / 100A).

상기 외부 특성의 조건은, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서 채용하는 전술한 펄스 조건에 있어서, 특히 효과를 갖는다. 이것은, 상술한 바와 같이, 펄스시의 전류 변화에 의한 아크 길이 변동을 억제시키는 것이 특징이다. 그러나, 본 실시형태에서 채용하는 펄스 주파수 범위의 경우, 용융지의 요동이 격렬해지기 때문에, 외부 특성의 기울기를 종래보다 급격하게 하는 것이 바람직하다.The condition of the external characteristic has a particularly effective effect in the above-described pulse condition employed in the pulse arc welding method of the present embodiment. This is characterized by suppressing arc length variation due to current variation at the time of pulse as described above. However, in the case of the pulse frequency range adopted in the present embodiment, since the fluctuation of the melting paper becomes vigorous, it is desirable to make the slope of the external characteristic sharper than the conventional one.

(실드 가스)(Shield gas)

본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서 이용되는 실드 가스는, 특별히 한정되지 않고, Ar 가스, 탄산 가스 및 그들의 혼합 가스 등을 이용할 수 있다. 실드 가스로서 100% CO2를 이용한 펄스 아크 용접에 있어서도, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서 채용하는 전술한 펄스 조건에 의해서, 스패터의 저감 효과 및 팁 마모에 대한 억제 효과는 얻어진다. 실드 가스로서 Ar 가스 또는 Ar 함유 혼합 가스를 이용함으로써, 용적의 이행 형태가 스프레이 이행이 되어, 스패터의 발생량을 보다 저감하는 것이 가능해진다. 따라서, 실드 가스로서, Ar 가스 또는 Ar 함유 혼합 가스를 이용하는 것이 바람직하다.The shield gas used in the pulse arc welding method of the present embodiment is not particularly limited, and Ar gas, carbon dioxide gas, and their mixture gas can be used. Also in pulsed arc welding using 100% CO 2 as shield gas, the effect of reducing the spatter and suppressing the tip wear can be obtained by the above-described pulse conditions employed in the pulse arc welding method of the present embodiment. By using an Ar gas or an Ar-containing mixed gas as the shielding gas, the mode of volume transfer is spray-transferred, and the amount of spatter generated can be further reduced. Therefore, it is preferable to use an Ar gas or an Ar-containing mixed gas as the shielding gas.

Ar을 주체로 한 실드 가스 중의 CO2 함유량이 40체적% 이하이면, 용적에 가해지는 아크압을 제어할 수 있어, 용적 이행이 안정된다. 또한, O2 함유량이 10체적% 이하이면, 슬래그의 발생을 억제할 수 있다.When the content of CO 2 in the shield gas mainly composed of Ar is 40% by volume or less, the arc pressure applied to the volume can be controlled and the volume transition is stabilized. In addition, O 2 When the content is 10% by volume or less, occurrence of slag can be suppressed.

따라서, 실드 가스로서, CO2 : 0~40체적%(0체적%이어도 좋음) 및 O2 : 0~10체적%(0체적%이어도 좋음)를 포함하고, 잔부가 Ar 및 불순물로 이루어지는 Ar 가스 또는 Ar 함유 혼합 가스를 이용하는 것이 보다 바람직하다.Therefore, as the shielding gas, Ar gas containing 0 to 40% by volume of CO 2 (may be 0% by volume) and O 2 : 0 to 10% by volume (may be 0% by volume) and the balance of Ar and impurities Or an Ar-containing mixed gas is more preferable.

(용접 재료)(Welding material)

본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 상술한 바와 같이, 펄스 주파수 및 전류를 규정하면, 고전류의 용접에 있어서도, 용적의 이행이 안정되기 때문에, 사용하는 용접 재료는 특별히 한정되지 않는다.In the pulse arc welding method of the present embodiment, as described above, the welding material to be used is not particularly limited because the transition of the volume is stabilized even when high-frequency welding is performed by defining the pulse frequency and the current.

소모 전극으로서, 고전류 용접시의 로테이팅 이행을 보다 억제할 수 있으므로, 플럭스 코어드 와이어를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 플럭스 코어드 와이어는, 통형상으로 형성된 외피부와, 그 내통에 충전된 플럭스를 구비하여 구성되는 것이다. 따라서, 플럭스 코어드 와이어는, 중심에 플럭스가 존재하는 불균일 단면이기 때문에, 와이어 단면의 온도 분포가 불연속하게 되어, 고전류시에도 돌출부가 솔리드 와이어에 비하여, 연화·용융하여 선단이 연신되는 현상을 저감할 수 있다.As a consumable electrode, it is preferable to use a flux cored wire since it is possible to further suppress the rotation transition during high current welding. Such a flux cored wire is constituted by an outer skin formed in a cylindrical shape and a flux filled in the inner tube. Therefore, since the flux cored wire is a non-uniform cross section in which the flux is present at the center, the temperature distribution of the wire cross section becomes discontinuous, and the phenomenon that the projected portion is softened and melted and the leading end is elongated as compared with the solid wire, can do.

본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는 조성에 의해서 거동이 거의 변화하지 않으므로, 소모 전극(용접 와이어) 및 모재(피용접재)의 조성은 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법은, 수송기 및 건설 기계 등의 분야에 있어서 호적하게 채용될 수 있는 관점에서, 소모 전극(소모 전극으로서 전술한 플럭스 코어드 와이어가 이용되는 경우는, 상기 외피부) 및 모재(피용접재)는 강재인 것이 바람직하고, 탄소강인 것이 보다 바람직하다.The composition of the consumable electrode (welding wire) and the base material (welded material) is not particularly limited, since the behavior of the pulse arc welding method of the present embodiment hardly changes depending on the composition. The pulse arc welding method according to the present embodiment is advantageous in that the consumable electrode (when the above-described flux cored wire is used as the consumable electrode, the outer skin is used) And the base material (welded material) are preferably steel, more preferably carbon steel.

또한, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서 이용되는 용접 토치는, 특별히 한정되지 않지만, 냉각 효과에 의해 팁 마모를 제어 가능한 관점에서, 수냉되는 용접 토치(이하, 「수냉 용접 토치」라고도 칭함)를 이용하는 것이 바람직하다. 도 6은 그러한 수냉 용접 토치를 설명하기 위한 아크 용접에 일반적으로 이용되고 있는 용접 토치(106)의 구성예를 도시하는 모식도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 용접 토치(106)는, 급전부인 콘택트 팁(6a), 토치 본체(6b), 및 콘택트 팁(6a)을 착탈 가능하게 보지하는 팁 기부(6c)로 구성된다. 본 실시형태에서는, 이러한 용접 토치(106)에 있어서, 도 6 중의 토치 본체(6b)의 상측으로부터 팁 기부(6c)까지 수냉되는 용접 토치를 이용하는 것이 바람직하다.The welding torch used in the pulsed arc welding method of the present embodiment is not particularly limited, but a water-cooled welding torch (hereinafter also referred to as &quot; water-cooled welding torch &quot;) is used from the viewpoint of controlling the tip abrasion by the cooling effect Is preferably used. Fig. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of a welding torch 106 generally used for arc welding to explain such a water-cooled welding torch. 6, the welding torch 106 is composed of a contact tip 6a as a power supply portion, a torch main body 6b, and a tip base portion 6c for detachably holding the contact tip 6a. In this embodiment, it is preferable to use a welding torch that is water cooled from the upper side of the torch main body 6b to the tip base portion 6c in this welding torch 106.

이상 상술한 바와 같이, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법은, 펄스 아크 용접의 펄스 피크 전류, 펄스 베이스 전류, 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이, 및 펄스 주파수를 각각 전술한 특정 범위로 하여 용접한다. 이러한 펄스 조건으로 용접하는 것에 의해, 본 실시형태에서는 조작성이 우수한 단 전극의 고전류 펄스 아크 용접에 있어서, 종래의 고전류 용접 방법과 비교하여, 용적 이행 및 아크 길이가 안정되고, 또한 팁의 냉각 효과가 얻어지기 때문에, 스패터를 저감할 수 있는 동시에, 팁 마모를 억제하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 용접하는 공정에 있어서, 스패터를 제거하는 공정의 수고를 저감할 수 있어, 용접 공정의 작업 능률이 더욱 향상된다. 또한, 콘택트 팁의 마모도 제어 가능하므로, 팁의 교환 빈도를 저감할 수 있으며, 그것에 의해 작업 능률의 향상 및 저비용화를 실현하는 것도 가능하다.As described above, in the pulse arc welding method of the present embodiment, the pulse peak current, the pulse base current, the difference between the pulse peak current and the pulse base current, and the pulse frequency of the pulse arc welding are set to the above- do. By welding under such a pulse condition, in the high current pulse arc welding of the short electrode excellent in operability in the present embodiment, the volume transfer and the arc length are stabilized and the cooling effect of the tip is stabilized Therefore, the spatter can be reduced and the tip abrasion can be suppressed. As a result, it is possible to reduce the labor of the step of removing the spatter in the welding step, and the working efficiency of the welding step is further improved. In addition, since the wear of the contact tip can be controlled, the frequency of replacement of the tip can be reduced, thereby improving the work efficiency and lowering the cost.

또한, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 소모 전극의 송급 속도/펄스 주파수를 특정 범위로 용접함으로써, 용적 이행 및 아크 길이가 안정되어, 스패터를 보다 저감시키는 것이 가능해져서, 콘택트 팁의 마모를 보다 억제하는 것이 가능해진다.Further, in the pulse arc welding method of the present embodiment, the volume transfer and the arc length are stabilized and the spatter can be further reduced by welding the feed rate / pulse frequency of the consumable electrode to a specific range, Can be further suppressed.

또한, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서는, 용접 전원의 외부 특성의 기울기를 -14.0~-4.0(V/100A)의 범위로 하여 완만하게 해서(극도의 정전압 특성으로 해서) 용접함으로써, 아크 길이의 변동을 억제하여, 스패터를 보다 저감하는 것이 가능해져서, 콘택트 팁의 마모를 보다 억제하는 것이 가능하다.Further, in the pulse arc welding method of the present embodiment, the welding is performed by making the slope of the external characteristic of the welding power source in the range of -14.0 to -4.0 (V / 100A) The spatter can be further reduced, and it is possible to further suppress the wear of the contact tip.

본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법에서 이용하는 실드 가스로서, Ar 가스 또는 Ar 함유 혼합 가스를 이용함으로써, 소모 전극(용접 와이어)의 선단에 가해지는 전자 핀치 효과가 커져서, 용적의 이탈이 용이해지기 때문에, 스패터의 발생을 보다 억제하여 용접할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 펄스 아크 용접에 있어서, 수냉 용접 토치를 이용함으로써, 냉각 효과에 의해, 더욱 팁 마모를 억제할 수 있다.By using an Ar gas or an Ar-containing mixed gas as the shield gas used in the pulse arc welding method of the present embodiment, the electron pinch effect applied to the tip of the consumable electrode (welding wire) becomes large, , The generation of the spatter can be further suppressed and welding can be performed. Further, in the pulse arc welding of the present embodiment, by using the water-cooled welding torch, the tip wear can be further suppressed by the cooling effect.

또한, 본 실시형태의 펄스 아크 용접 방법은 수송기 및 건설 기계 등의 분야에 있어서의 필릿이나 개선 내를 1층 또는 다층 용접하는 경우 등에 호적하게 채용할 수 있다.In addition, the pulse arc welding method of the present embodiment can be suitably applied to a fillet or an improvement in the field of a transport machine, a construction machine, etc., in the case of one-layer or multi-layer welding.

[실시예][Example]

이하, 시험예를 들어, 본 발명의 효과를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the effects of the present invention will be described in detail with reference to test examples.

우선, 본 시험예에 있어서의 펄스 아크 용접에서는, 소모 전극으로서, 이하의 표 1에 나타내는 조성 및 선경을 갖는 4종류의 플럭스 코어드 와이어(F1~F4)를 이용했다.First, in the pulse arc welding in the present test example, four kinds of flux cored wires (F1 to F4) having the composition and wire diameter shown in Table 1 below were used as consumable electrodes.

[표 1][Table 1]

Figure 112015077137780-pat00001
Figure 112015077137780-pat00001

아크 용접의 각 조건은 이하의 범위에서 선택하여 결정하고, 각 시험예에 있어서, 하기 표 2에 나타내는 실드 가스 및 펄스 파라미터를 이용하여, 펄스 아크 용접을 실행했다.Each condition of the arc welding was selected in the following range. In each of the test examples, pulse arc welding was performed using the shield gas and pulse parameters shown in Table 2 below.

· 펄스 피크 전류 : 450~1000A· Pulse peak current: 450 ~ 1000A

· 펄스 베이스 전류 : 50~600A· Pulse base current: 50 to 600A

· 펄스 주파수 : 30~310㎐· Pulse frequency: 30 ~ 310㎐

· 평균 전류 : 400~600AAverage current: 400 to 600 A

· 용접 와이어의 송급 속도 : 18~30m/분· Feed speed of welding wire: 18 ~ 30m / min

· 아크 전압 : 적정 전압(30~50V)· Arc voltage: Appropriate voltage (30 ~ 50V)

· 실드 가스 : Ar 및 CO2의 혼합 가스(CO2 함유량 : 0~20체적%) 또는 Ar 및 O2(O2 함유량 : 0~10체적%)의 혼합 가스.Shield gas: a mixed gas of a mixed gas of Ar and CO 2 (CO 2 content: 0 to 20% by volume) or Ar and O 2 (O 2 content: 0 to 10% by volume)

또한, 하기 시험예 No. 48에서는, 종래 방법으로서, 펄스 파형을 이용하지 않는 정전압 용접에서 평균 전류 550A로 아크 용접을 실행했다.In addition, 48, as a conventional method, arc welding was performed at an average current of 550 A in constant voltage welding without using a pulse waveform.

모재(피용접재)로서, JIS G3101 SS400의 강판(사이즈 : 두께 12㎜×폭 50㎜×길이 500㎜)를 이용했다. 또한, 각 조사는 비드온 플레이트(bead-on-plate)의 하향 용접으로 평가를 실행했다.As a base material (welded material), a steel sheet of JIS G3101 SS400 (size: 12 mm in thickness x 50 mm in width x 500 mm in length) was used. In addition, each irradiation was evaluated by downward welding of the bead-on-plate.

또한, 상기의 펄스 아크 용접의 각 조건은 하기의 각 평가에서 공통의 용접 조건으로 했다.The conditions of the above-mentioned pulse arc welding were set to common welding conditions in the following evaluations.

(1) 아크 길이의 변동(아크 안정성)의 평가(1) Evaluation of arc length variation (arc stability)

아크 길이의 변동은 차광면을 이용한 육안과 전류 파형으로부터 판단했다. 60초간에 설정 피크 전류에 대하여 +50A를 초과한 경우, 및 베이스 전류에 대하여, -50A를 하회한 경우를 카운트하고, 그 때의 카운트수가 500 이상인 경우는, 육안으로 아크가 불안정하다는 것을 확인할 수 있어, 아크 길이의 변동이 큰 것으로 판단하여 「×」(불량)라고 평가했다. 또한, 해당 카운트수가 250 이상 500 미만인 경우를 아크 길이의 변동에 대한 억제 효과는 거의 보이지 않는 것으로 판단하여 「△」(불가)라고 평가했다. 해당 카운트수가 250 미만인 경우는, 육안으로 아크가 안정된 상황을 확인할 수 있는 일이 있어, 아크 길이의 변동에 대하여 양호한 억제 효과가 있는 것으로 판단하여 「○」(양호)라고 평가했다.The variation of the arc length was judged from the naked eye using the light shielding surface and the current waveform. When the set peak current exceeds +50 A for 60 seconds and the base current is below -50 A, the count is counted. If the count at that time is 500 or more, the naked eye confirms that the arc is unstable , And it was judged that the fluctuation of the arc length was large and evaluated as &quot; x &quot; (defective). Further, when the number of counts was 250 or more and less than 500, it was judged that the suppression effect on the variation of the arc length was hardly seen, and evaluated as &quot;? &Quot;. When the number of counts is less than 250, it is possible to confirm the state where the arc is stable by the naked eye, and it is judged that there is a good suppressing effect on the fluctuation of the arc length, and it is evaluated as &quot; Good &quot;.

또한, 참고로서, 도 7a에 하기 시험예 No. 1에 있어서의 시간-아크 전압의 파형도, 도 7b에 하기 시험예 No. 32에 있어서의 시간-아크 전압의 파형도를 도시한다.For reference, FIG. The waveform of the time-arc voltage in Fig. 32 shows the waveform of the time-arc voltage in the case of FIG.

(2) 스패터의 발생량의 측정과 평가(2) Measurement and evaluation of the amount of spatter generated

발생한 스패터의 측정은, 각 예 모두 공통으로, 용접부의 양 측면에 강판으로 제작한 상자를 설치하고, 용접을 실행하여, 1분간에 발생한 스패터 전체를 상자 안(상자 내)으로부터 채취하고, 모인 스패터의 전체 질량을 측정하여 스패터량(g/min)으로 했다. 스패터량은, 1.50g/분을 초과하면, 종래의 정전압 용접의 스패터량보다도 나빠진 것으로 판단하여 「×」(불량)라고 평가했다. 스패터량이 1.50g/분의 절반만큼인 0.75g/분 이하가 되면, 스패터의 저감 효과가 현저하게 양호한 것으로 판단하여 「○」(양호)라고 평가했다. 스패터량이 0.75g/분을 초과하고, 1.50g/분 이하인 경우는, 스패터의 저감 효과가 있는 것으로 판단하여 「△」(가능)라고 평가했다.The measurement of the generated spatters was carried out in such a manner that a box made of a steel plate was provided on both sides of the welded part in common to all of the examples and welding was carried out to collect the entire spatters generated in one minute from the inside of the box, The total mass of the collected spatters was measured to obtain the amount of spatters (g / min). When the amount of the spatter exceeds 1.50 g / min, it was judged to be worse than the spatter amount of the conventional constant-voltage welding and evaluated as &quot; x &quot; (defective). When the amount of spatter became 0.75 g / min or less which is half the amount of 1.50 g / min, it was judged that the effect of reducing the spatter was remarkably good, and evaluated as &quot; Good &quot;. When the amount of spatter was more than 0.75 g / min and not more than 1.50 g / min, it was judged that the effect of reducing spatter was "△" (possible).

(3) 비드 외관 (3) Bead appearance

비드의 사행(蛇行), 험핑(humping), 및 언더컷의 용접 결함 등의 비드 표면에 대하여, 육안으로 판단했다. 이들 중 어느 하나의 용접 결함이 하나라도 확인된 경우를 「×」(불량)라고 평가하고, 용접 결함이 확인되지 않은 경우를 「○」 (양호)라고 평가했다.The bead surface such as meander of the bead, humping, and weld defect of the undercut was judged by the naked eye. A case in which any one of these weld defects was identified was evaluated as &quot; x &quot; (defective), and a case where no weld defect was identified was evaluated as &quot; O &quot; (good).

또한, 참고로서, 도 8a에 하기 시험예 No. 1에서 얻어진 비드 외관을 촬영한 도면 대용 사진을 도시하고, 도 8b에 하기 시험예 No. 32에서 얻어진 비드 외관을 촬영한 도면 대용 사진을 도시한다.For reference, FIG. Fig. 8B is a photograph showing the bead appearance obtained in Example 1, and Fig. 32 is a photograph showing a bead appearance obtained in the step of FIG.

(4) 팁 마모(4) Tip wear

팁 마모는, 사방 650㎜이고 두께 25㎜의 사이즈의 큰 판상을 비드온 플레이트 용접으로 실행하고, 용접 전의 팁 구멍 면적과 30분 용접 후의 팁 구멍 면적의 차이를 팁의 마모 면적으로서 판단했다. 팁의 마모 면적이 1.00㎟ 이상인 경우를, 팁 마모에 대한 억제 효과가 없는 것으로 판단하여 「×」(불량)라고 평가하고, 팁의 마모 면적이 0.65㎟를 하회하는 경우를, 펄스를 가해도 종래의 정전류 용접과 동등 이상으로, 팁 마모에 대한 억제 효과가 있는 것으로 판단하여 「○」(양호)라고 평가했다. 또한, 팁 마모 면적이 0.65㎟ 이상 1.00㎟ 미만인 경우를 내마모 효과가 거의 보이지 않는 것으로 판단하여 「△」(불가)라고 평가했다.The tip abrasion was carried out by bead-on-plate welding with a large plate size of 650 mm in each side and 25 mm in thickness, and the difference between the tip hole area before welding and the tip hole area after welding for 30 minutes was determined as the wear area of the tip. The case where the wear area of the tip is 1.00 mm &lt; 2 &gt; or more is evaluated as &quot; x &quot; (defective) by judging that there is no restraining effect on the tip wear and the case where the wear area of the tip is less than 0.65 mm & , It was judged that there was an inhibiting effect on the tip abrasion which was equal to or more than the constant current welding of &quot;? &Quot; (good). Further, when the tip abrasion area was 0.65 mm 2 or more and less than 1.00 mm 2, it was judged that the wear resistance effect was hardly observed and evaluated as "?" (Not possible).

이상의 평가 결과를 펄스 아크 용접의 조건과 함께 표 2 및 표 3에 나타낸다.The results of the above evaluation are shown in Table 2 and Table 3 together with the condition of the pulse arc welding.

또한, 표 2 및 표 3 중에 나타낸 표기는 각각 이하를 의미한다.The notations shown in Tables 2 and 3 respectively mean the following.

· f.rate : 용접 와이어의 송급 속도· F.rate: feed rate of welding wire

· Ip : 펄스 피크 전류Ip: pulse peak current

· Tp: 펄스 피크 기간Tp: pulse peak period

· Ib : 펄스 베이스 전류Ib: Pulse base current

· Ip-Ib : 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이Ip-Ib: Difference between pulse peak current and pulse base current

· Ia : 평균 전류Ia: average current

· Fp : 펄스 주파수Fp: Pulse frequency

[표 2][Table 2]

Figure 112015077137780-pat00002
Figure 112015077137780-pat00002

[표 3][Table 3]

Figure 112015077137780-pat00003
Figure 112015077137780-pat00003

시험예 No. 1~31에서는, 펄스 피크 전류, 펄스 베이스 전류, 및 이들의 차이, 및 펄스 주파수가 모두 본 발명에서 규정하는 범위 내이며, 또한 송급 속도/펄스 주파수, 및 외부 특성의 기울기도 호적한 범위이기 때문에, 아크가 안정되고, 스패터의 발생은 적어, 팁의 마모를 억제하는 효과가 있는 것이 시사되었다. 또한, 시험예 No. 1~31에서는, 비드 외관도 양호했다(도 8a 참조).Test No. 1 to 31, the pulse peak current, the pulse base current, the difference therebetween, and the pulse frequency are all within the range specified in the present invention, and the feeding speed / pulse frequency and the slope of the external characteristic are also in a range , It was suggested that the arc was stabilized, the generation of spatter was small, and the effect of suppressing the wear of the tip was suggested. In addition, 1 to 31, the bead appearance was good (see Fig. 8A).

한편, 시험예 No. 32 및 No. 33은, 펄스 주파수가 너무 높았기 때문에, 아크가 불안정하게 되고, 스패터가 많이 발생하여, 팁 마모에 대한 억제 효과도 인정되지 않았다. 또한, 시험예 No. 1~31에 비해, 비드 외관도 나쁜 것이었다(도 8b 참조).On the other hand, 32 and No. 33, since the pulse frequency was too high, the arc became unstable, a large number of spatters were generated, and an inhibiting effect on tip abrasion was not recognized. In addition, 1 to 31, the bead appearance was also bad (see Fig. 8B).

시험예 No. 34 및 No. 35는, 펄스 주파수가 너무 낮았기 때문에, 아크가 불안정하게 되어, 비드 사행이 발생했다.Test No. 34 and No. 35, since the pulse frequency was too low, the arc became unstable and the bead meander occurred.

시험예 No. 36은, 펄스 피크 전류가 너무 높았기 때문에, 펄스 피크 전류의 범위에 있어서, 팁의 접촉면이 녹기 쉬워져, 팁 마모가 증가했다.Test No. 36, since the pulse peak current was too high, the contact surface of the tip became easy to melt in the range of the pulse peak current, and the tip wear increased.

시험예 No. 37은, 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이가 커져서, 아크가 불안정하게 되어, 스패터나 팁 마모가 증가했다.Test No. 37, the difference between the pulse peak current and the pulse base current became large, the arc became unstable, and the spatter and tip wear increased.

시험예 No. 38~47은, 펄스 주파수가 본 발명에서 규정하는 범위 밖이었기 때문에, 아크가 불안정하게 되어, 스패터가 많이 발생했다. 시험예 No. 42 및 No. 43은, 선경 1.2㎜의 용접 와이어를 이용한 경우이지만, 시험예 No. 42는 펄스 주파수가 너무 낮았기 때문에, 시험예 No. 43은 펄스 주파수가 너무 높았기 때문에, 아크가 불안정하게 되어, 스패터의 저감 효과가 얻어지지 않았다. 시험예 No. 44~47은, 조성이 다른 용접 와이어를 이용한 경우이지만, 펄스 주파수가 본 발명에서 규정하는 범위 밖이었기 때문에, 아크가 안정되지 않아, 스패터의 저감 효과가 얻어지지 않았다.Test No. 38 to 47, since the pulse frequency was out of the range specified by the present invention, the arc became unstable and a lot of spatters were generated. Test No. 42 and No. 43 is a case in which a welding wire having a wire diameter of 1.2 mm is used. 42, the pulse frequency was too low. 43, since the pulse frequency was too high, the arc became unstable and the effect of reducing the spatter was not obtained. Test No. 44 to 47 use welding wires of different compositions, but since the pulse frequency was out of the range specified in the present invention, the arc was not stabilized and the effect of reducing the spatter was not obtained.

이상에서 설명한 시험 결과로부터, 펄스 아크 용접의 펄스 전류에 있어서, 펄스 피크 전류, 펄스 베이스 전류, 및 이들의 차이, 및 펄스 주파수 모두를, 본 발명에서 규정하는 범위 내에서 용접을 실행하는 것에 의해, 아크가 안정되고, 스패터를 저감시킬 수 있어, 팁 마모에 대한 억제 효과 및 양호한 비드 외관이 얻어지는 것이 뒷받침되었다.From the test results described above, by performing the welding within the range specified in the present invention for both the pulse peak current, the pulse base current, the difference thereof, and the pulse frequency in the pulse current of the pulse arc welding, The arc is stabilized, the spatter can be reduced, and the suppression effect on tip abrasion and a good bead appearance can be obtained.

1 : 와이어 돌출부 2 : 선단 용융부
3 : 용적 4 : 아크
Tp : 펄스 피크 기간 Tb : 펄스 베이스 기간
Ip : 펄스 피크 전류 Ib : 펄스 베이스 전류
1: wire protruding portion 2: tip melting portion
3: volume 4: arc
Tp: pulse peak period Tb: pulse base period
Ip: Pulse peak current Ib: Pulse base current

Claims (6)

실드 가스를 이용하여 펄스 아크 용접을 실행하는 방법에 있어서,
상기 펄스 아크 용접의 펄스 전류에 있어서,
펄스 피크 전류를 550~950A,
펄스 베이스 전류를 550A 이하,
펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이를 200~600A, 및
펄스 주파수를 50~200㎐로 하여 용접을 실행하고,
상기 펄스 주파수와, 상기 펄스 아크 용접에 이용하는 소모 전극의 송급 속도의 관계가 하기 수학식 1을 만족하는
펄스 아크 용접 방법.

[수학식 1]
1.50(㎜/1펄스) ≤ 송급 속도(㎜/초)/펄스 주파수(펄스 횟수/초) ≤ 9.00(㎜/1펄스)
A method of performing pulse arc welding using a shield gas,
In the pulse current of the pulse arc welding,
Pulse peak current is 550 ~ 950A,
Pulse base current is less than 550A,
The difference between the pulse peak current and the pulse base current is 200 to 600 A, and
Welding is performed at a pulse frequency of 50 to 200 Hz,
The relationship between the pulse frequency and the feed rate of the consumable electrode used in the pulse arc welding satisfies the following expression
Pulsed arc welding method.

[Equation 1]
1.50 (mm / 1 pulse) ≤ feeding speed (mm / sec) / pulse frequency (pulse number / sec) ≤ 9.00 (mm /
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 펄스 아크 용접에 이용하는 용접 전원의 외부 특성의 기울기가 -14.0~-4.0(V/100A)의 범위인
펄스 아크 용접 방법.
The method according to claim 1,
The slope of the external characteristic of the welding power source used for the pulse arc welding is in the range of -14.0 to -4.0 (V / 100A)
Pulsed arc welding method.
제 1 항에 있어서
상기 실드 가스는, CO2 : 0~40체적% 및 O2 : 0~10체적%이고, 잔부가 Ar 및 불순물로 이루어지는 Ar 가스 또는 Ar 함유 혼합 가스인
펄스 아크 용접 방법.
The method of claim 1, wherein
The shield gas is an Ar gas or an Ar-containing mixed gas composed of 0 to 40% by volume of CO 2 and 0 to 10% by volume of O 2 and the remainder consisting of Ar and impurities
Pulsed arc welding method.
삭제delete 제 3 항에 있어서,
상기 실드 가스는, CO2 : 0~40체적% 및 O2 : 0~10체적%이고, 잔부가 Ar 및 불순물로 이루어지는 Ar 가스 또는 Ar 함유 혼합 가스인
펄스 아크 용접 방법.
The method of claim 3,
The shield gas is an Ar gas or an Ar-containing mixed gas composed of 0 to 40% by volume of CO 2 and 0 to 10% by volume of O 2 and the remainder consisting of Ar and impurities
Pulsed arc welding method.
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